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Etude d'un système informatisé 2008 BTS Informatique et réseaux pour l'ind. et les services tech.

55 pages
Examen du Supérieur BTS Informatique et réseaux pour l'ind. et les services tech.. Sujet de Etude d'un système informatisé 2008. Retrouvez le corrigé Etude d'un système informatisé 2008 sur Bankexam.fr.
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BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR INFORMATIQUE ET RESEAUX POUR L INDUSTRIE ET LES SERVICES TECHNIQUES
Session 2008
EPREUVE E.4 Etude d un système informatisé
Durée : 6h00 Coefficient 5
« Calculatrice autorisée (conformément à la circulaire n° 99-186 du 16 novembre 1999). »
Ce sujet comprend :
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PRESENTATION DU PROCESSUS
«
Ligne
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de
tests
d’injecteurs
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»
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Une entreprise spécialisée dans la fabrication d’injecteurs pour le procédé « Common Rail » dispose d’une ligne de fabrication et d’une ligne de tests d’injecteurs. Différents types d'injecteurs sont produits puis testés. Les clients sont différents constructeurs d’automobiles. On s’intéresse ici à la ligne de tests. 1 PRINCIPE DE LINJECTION« COMMON RAIL» Le « common-rail », ou alimentation par rampe commune, est une technique d’injection directe du gazole sous haute pression (1400 à 1600 bars selon les constructeurs). Ces pressions sont produites par des pompes spécifiques. Le gazole à très haute pression est stocké dans une « rampe commune » avant d’être injecté dans les cylindres. Les injecteurs se présentent comme une électrovalve de précision commandée en courant.
Figure 1 : Principe de l’injecteur. Lorsque la bobine est alimentée le noyau s’enfonce dans la bobine et la valve s’ouvre. En agissant sur la durée d’alimentation de la bobine, il est possible de régler la quantité de carburant injecté. Un calculateur embarqué est chargé de contrôler cette injection afin d'optimiser la pollution et le rendement du moteur. Il fournit en temps réel, à partir d'informations reçues de différents capteurs placés sur le moteur, les ordres de commande aux générateurs qui alimentent les bobines des injecteurs. 2 CAPTURE DES BESOINS(voir annexe 1) 2.1 OBJECTIFS DE LA LIGNE DE TESTSLa qualité de la combustion (rendement, pollution) dépend de la précision de l’injection, donc de la commande des injecteurs.fabrication, et malgré le soin apporté, les injecteurs produits neLors de la sont pas identiques. Pour pallier ces écarts, chaque injecteur est testé individuellement. Les tests permettent de calculer un facteur de correction de la commande pour chaque injecteur appelé code de calibration Individuelle (C2I) sur 16 caractères hexadécimaux. Les tests pratiqués sur chaque injecteur consistent à effectuer des mesures de débit pour différentes pressions de 230 à 1600 bars. En fin de fabrication, un numéroTypeSerieidentifiant le type de série de l’injecteur et un numéro d’identification uniqueNisur l'injecteur sous la forme d'un code àsont gravés par un procédé laser barres à deux dimensions appelé « DATAMATRIX ® » (voir annexe 2) très résistant aux environnements agressifs. Ceci permet d’assurer la traçabilité de l’injecteur. En fin de tests, l’ensemble des informations précédentes et le facteur de correction calculé lors des tests sont codés dans un second « DATAMATRIX ® » et gravés par le même procédé laser. Lorsque le client monte un injecteur sur un moteur, le facteur de correction est lu par un lecteur spécialisé puis est entré dans l'unité de calcul du moteur. Ainsi, le calculateur dispose des informations lui permettant d'optimiser l’injection. Sur la ligne de tests la gestion des tests est centralisée dans une machine serveur qui maintient une base de données. Pour chaque injecteur testé, il est possible de retrouver tous les éléments concernant les tests subis. Afin de faciliter la surveillance du fonctionnement de la ligne, le serveur fournit également une supervision du processus.
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La base de données est accessible depuis le réseau d’usine. La ligne de tests fonctionne 24 heures sur 24 par rotation de 3 équipes sur 8 heures. La production ciblée est de 4000 injecteurs testés par jour. 2.2 DESCRIPTION DE LA LIGNE DE TESTSUn synoptique simplifié est donné dans l’annexe 1 « Synoptique simplifié de la ligne de tests ». Il ne comporte pas l’ensemble des capteurs et actionneurs de la ligne de tests. La terminologie suivante est employée dans la suite : MACHINE: calculateur industriel pouvant gérer plusieurs POSTES. POSTE: sous-ensemble de la partie opérative piloté par une machine en vue d’effectuer une opération sur la ligne de tests. Ce terme fait référence à la fonction assurée. STATION: unité opérationnelle constituante d’un poste. Certains postes sont constitués d’une station unique, d’autres de plusieurs stations identiques pouvant fonctionner simultanément. Le poste d’Initialisation du test ne comporte qu’une seule station. Le Poste de préparation haute pression comporte 2 stations. Le poste de tests fonctionnels comporte 4 stations. Le poste marquage laser ne comporte qu’une seule station. Le poste validation-déchargement ne comporte qu’une seule station. La ligne de tests se compose : machine serveur où sont centralisées les données du testd’une succession de postes où l’injecteur subit les différentes opérations de la ligne de tests.d’une Chaque station dispose d’entrées – sorties tout-ou-rien (TOR) et/ou analogiques déportées sur bus « PROFIBUS-DP® » pour la gestion des palettes de transport et la réalisation des opérations spécifiques. Les injecteurs issus de la fabrication sont transférés manuellement par l’opérateur de chargement sur des palettes de transport à raison d’un injecteur par palette. Cette palette estidentifiée par une étiquette magnétique. Sur le convoyeur, l'acheminement des palettes est en transfert libre. Celles-ci circulent sur un tapis en mouvement continu et en circuit fermé. Chaque poste est équipé de deux systèmes de blocage de la palette ; l'un en amont du poste ou pré-stop (PS), où la palette est identifiée, l'autre pour chargement par un vérin sur la station (CH). Une fois l’opération effectuée par la station, la palette est remise sur le convoyeur. Chaque stationmagnétiques pour la lecture du numérodispose d’un lecteur de badges Npde palette. En fin de ligne, l’opérateur de déchargement retire manuellement l’injecteur de la palette de transport. Divers embouts de protection sont montés sur l’injecteur qui est dirigé vers la zone d’expédition. La palette vide est alors remise sur le convoyeur en direction de l’entrée de la ligne de tests où elle est à nouveau utilisée. La base de données des injecteurs testés est du type relationnel.
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2.3 PRINCIPE DE LA GESTION CENTRALISEE2.3.1 LES INFORMATIONS DES TESTSPour chaque série d’injecteurs, le responsable de production crée un fichier structuré des paramètres de tests et renseigne la base de données sur le nom et le chemin de ce fichier. Les postes reçoivent ces informations lors de l’interrogation de la machine serveur. Pour chaque série d’injecteurs, un fichier structuré des résultats des tests fonctionnels est créé. Les stations concernées (ST TF1 à ST TF4) y enregistrent pour chaque injecteur les mesures effectuées _ _ ainsi que le facteurC2Icalculé par la station. Le nom et le chemin des fichiers de résultats sont sauvegardés dans la base de données. 2.3.2 LE ROUTAGE DES PALETTES Pour chaque palette, à chaque poste de la ligne, le serveur attribue une station de traitementen occupant au maximum toutes les stations. Cette stratégie d’attribution est appelée routage des palettes. A la réception d’une palette à une station, deux situations sont possibles : charge la palette, effectue l’opération spécifique puis débloque la palette vers laLa station station suivante. La station ignore la palette et la débloque vers la station suivante. Lorsqu’une station a chargé une palette deux situations sont possibles : L’opération spécifique s’est bien effectuée. L’opération spécifique a échoué. L’ensemble des informations de routage est enregistré dans la base de données. 2.4 LES CAS DUTILISATIONLe diagramme suivant regroupe les cas d’utilisation principaux de l’application.
Figure 2 : Diagramme des cas d’utilisation de l’application.
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2.5 SCENARIO NOMINAL DE«TESTER UNE SERIE DINJECTEURS» Voir document annexe 5 : Séquence du scénario nominal « Tester une série d’injecteurs » Pré condition :Une palette sur laquelle un injecteur a été fixé par l’opérateur de chargement se présente au poste « Initialisation du test ». du test (numéro du poste=1, une seule station)Initialisation La présence d’une nouvelle palette est détectée. Le numéroNpde badge magnétique de la palette est lu. La palette est chargée sur la station. Le type de la série (TypeSerie) et le numéro de série (Ni) inscrits sur l'injecteur en fin de fabrication sont lus par la caméra « COGNEX ® ». La station demande au serveur la création d’un enregistrement dans la base de données pour le triplet (Np,TypeSerie, Ni). La palette est remise sur le convoyeur. Préparation haute pression (numéro du poste=2, 2 stations) La présence d’une nouvelle palette est détectée. Le numéroNpbadge magnétique de la palette est lu.de  paletteLa station interroge le serveur sur les informations du test concernant laNp. §2.3.2) pour la palette, la station charge la palette pour traiterSelon l’état du routage (voir l’injecteur ou la débloque vers la station suivante. Si la palette est chargée, la station extrait les paramètres de préparation depuis le fichier des paramètres du test dont le nom et le chemin sont reçus dans les informations du test. Un test électrique de la bobine de l’électrovalve est effectué, puis le poste effectue une mise en température et en pression de l’injecteur afin de détecter d'éventuelles fuites de fuel grâce à un système de vision. En fin d’opération, la station met à jour les informations du test sur le serveur en précisant si l’opération s’est effectuée correctement. Tests fonctionnels (numéro du poste=3, 4 stations) : La présence d’une nouvelle palette est détectée. Le numéroNpde badge magnétique de la palette est lu. La station interroge le serveur sur les informations du test concernant la paletteNp. palette, la station charge la palette pour traiter l’injecteur ouSelon l’état du routage pour la la débloque vers la station suivante. Si la palette est chargée, le relevé des caractéristiques (durée, volume) de l’injecteur pour les différentes pressions lues dans le fichier des paramètres est effectué et la station calcule le facteur de correction de l’injecteur. à jour : un enregistrement pour l’injecteurLe fichier des résultats pour la série est mis Ni est créé et les mesures obtenues sont enregistrées. La station met à jour les informations du test sur le serveur.
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Marquage Laser (numéro du poste=4, une seule station): La présence d’une nouvelle palette est détectée. Le numéroNpbadge magnétique de la palette est lu.de La station interroge le serveur sur les informations du test concernant la paletteNp. Selon l’état du routage pour la palette, la station charge la palette pour traiter l’injecteur ou la débloque vers la station suivante. Si la palette est chargée, le contenu du « DATAMATRIX ® » (voir annexe 2) constitué des diverses informations du test (TypeSerie, Ni, facteur de correctionC2Ietc..) est généré. Le marquage laser du « DATAMATRIX ® » est effectué. En fin d’opération, la station met à jour les informations du test sur le serveur, en particulier le coefficient individuel de correction est enregistré dans la base de données.  (numéro du poste=5, une seule station):Validation et déchargement des injecteurs La présence d’une nouvelle palette est détectée. Le numéroNpbadge magnétique de la palette est lu.de La palette est chargée sur la station.  interrogeLe postesur les informations du test concernant la le serveur  paletteNp. A partir des informations reçues, la station informe l’opérateur de déchargement de l’état de l’injecteur par une série de voyants : injecteur conforme ou injecteur défectueux. L’opérateur de déchargement retire manuellement l’injecteur de la palette, termine le conditionnement de l’injecteur et débloque la palette qui avance jusqu’en début de ligne où elle sera à nouveau utilisée. L’injecteur est placé sur un convoyeur à destination de la zone d’expéditions ou déposé dans des containers en attente de mise au rebus. Les voyants de conformité sont éteints. 3 ELEMENTS DANALYSE
Figure 3 : Classes participantes du scénario « Tester une série d’injecteurs » La classe « Conduite des tests » modélise les différentes étapes opératoires durant le test d’un injecteur d’une série. Elle constitue une vision abstraite des différents postes de la ligne. Elle utilise la classe « Accès Partie Opérative » pour connaître l’état ou commander les différents dispositifs matériels de la ligne. BTS IRIS Session 2008 ESI-Présentation du processus 7/22
La classe « Suivi des tests » a deux responsabilités essentielles : Elle assure la gestion centralisée des informations stockées dans la base de données.  la position sur la ligne et l’état des tests pour chaqueElle fournit à la classe « supervision » palette. La classe « Infos du test » encapsule les informations échangées par chaque station avec le serveur. 4 ELEMENTS DE CONCEPTION GENERALE OIEM 4.1 DEPL ENTPour répartir la charge, l’ensemble des postes est déployé sur cinq machines sous système d’exploitation Windows NT. Toutes les machines sont en réseau Ethernet – TCP/IP et regroupées dans un groupe de travail « WORKGROUP » permettant le partage des fichiers de paramètres et de résultats entre les postes. Le diagramme suivant donne le déploiement final de l’application.
Figure 4 : Diagramme de déploiement de l’application Le réseau d’usine est orga
Direction & Commercial
Expéditions
GPAO
Comptabilité
WORKGROUP
_ _ _ M OP M PHP M TF
ETHERNET Routeur Ligne de tests
Figure 5 : Le réseau d’usine. 4.2 PAQUETAGESL'application est découpée en 3 paquetages.
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M ML _
 
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Figure 6 : Paquetages de conception générale. 4.2. QU AGE« ACCES A LA PARTIE OPERATIVE(PO) » 1 PA ET Ce paquetage fournit tous les services d’accès aux matériels de la ligne de tests. Les dispositifs marquage laser, vision et lecteurs de badges sont équipés d’interfaces série. Les entrées sorties tout-ou-rien sont déportées sur un bus « PROFIBUS-DP® ». 4.2.2 PAQUETAGE« GESTION DES OPERATIONS» Ce paquetage regroupe les classes nécessaires à la modélisation des différentes opérations sur la ligne de tests (Initialisation du test, préparation haute pression, tests fonctionnels, marquage laser, validation déchargement). 4.2.3 PAQUETAGE« GESTION ETAT DE LA LIGNE»
Figure 7 : Classes du paquetage « Gestion état de la ligne » Ce paquetage encapsule : aux échanges des informations de testsLe service réseau de type client–serveur nécessaire entre les stations et le serveur, Les services d’accès à la base de données, Les services d'affichage dynamique du synoptique, Les informations échangées entre chaque station et le serveur : oLe numéro du poste où se présente la palette. oLe numéro de la station où se présente la palette. orequête (création, lecture ou mise à jour).Le type de la oLe numéro d'identificationNpde la palette de transport. ontificateurLiedTypeSerietype de la série en cours.du oLe numéro de sérieNide l’injecteur. o(état de l’opération à la station) :Le routage (TERMINE, A_IGNORER, A_EFFECTUER, REJETE). oLe nom du fichier des paramètres. oLe chemin du fichier des paramètres. oLe nom du fichier des résultats. oLe chemin du fichier des résultats.
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QUESTIONNEMENT TOUTES LES REPONSES SONT A FOURNIR SUR LE DOCUMENT REPONSES A L’EXCLUSION DE TOUT AUTRE SUPPORT.
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Barème
Partie A – Analyse Partie B – Conception et codage Partie C – Communication Partie D – Réseau Partie E –Base de données
ESI-Questionnement
: 18pts : 32pts : 18pts : 20pts : 12pts
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PARTIEA – ANALYSE
Dans cette partie sont abordés quelques éléments majeurs de l’analyse des problèmes posés par la gestion de la ligne de tests. Q S DE CYCLE DE L'INJECTEUR1TEMP Q1.1 DUREE MAXIMALE ENTRE LA SORTIE DE DEUX INJECTEURS A partir de la production ciblée de la ligne de tests (voir §2.1 du document « Présentation du processus »), calculer la durée maximale T entre la sortie de 2 injecteurs de la ligne de tests en fonctionnement nominal. Q1.2 TEMPS DE TRAITEMENTA partir de la constitution de la ligne (voir annexe 1), donner en fonction de T le temps de traitement maximal sur chaque station. Justifier vos réponses. On supposera que toutes les stations sont opérationnelles. Q2 STRATEGIE DOCCUPATION DES STATIONSLe tableau suivant décrit l’état d’occupation des stations de la ligne à partir de l’instant où le premier injecteur arrive au poste d’initialisation du test. A chaque instantnTon donne le numéro d’ordre de l’injecteur chargé sur la station. La numérotation des stations est la suivante : _ ST ITdu poste « Initialisation du test »: station unique ST PHP1etST PHP2: station 1 et 2 du poste « Préparation haute pression » _ _ ST TF1àST TF4: stations 1 à 4 du poste « Tests fonctionnels ». _ _ _ ST ML: station unique du poste « Marquage Laser ». _ ST VDCH: station unique du poste « Validation et déchargement ».
Date ST IT ST PHP1 ST PHP2 ST TF1 ST TF2 ST TF3 ST TF4 ST ML ST VDCH _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0 1 T 2 1 2T 3 1 3T 4 3 4T 5 3 5T 6 5 6T 7 5 7T 8 7 8T 9 7
2 2 4 4 6 6 8
1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 5 2 3 4 1 5 6 3 4 2 1
Compléter sur le document réponses, le tableau où le 10ièmeinjecteur entre sur la ligne au poste 1. Q3 CODAGE« DATAMATRIX® » Q3.1 CODAGE DE HAUT NIVEAUOn donne dans l’annexe 3 l’alphabet à 40 caractères pour « DATAMATRIX ® » (voir annexe 2).
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